Głowica gwinciarska - jest to zespół noży przeznaczonych do nacinania gwintów zamontowanych na chwytaku umożliwiającym rozsuwanie i zsuwanie się noży w celu nacinania gwintów na różnej średnicy materiału. Głowicą można nacinać gwinty zewnętrzne i rzadziej wewnętrzne. Warunkiem koniecznym do nacinania gwintów wewnętrznych jest odpowiednio duża średnica otworu. Tak jak w przypadku zwykłego nacinania gwintów obroty głowicy sprzężone są z jej posuwem. Ilość noży jest równa krotności gwintu. Głowice stosuje się zazwyczaj przy masowej produkcji gwintów na automatach.

Nacinanie gwintów głowicami gwinciarskimi znajduje zastosowanie w produkcji seryjnej. Głowice gwinciarskie do nacinania gwintów na zewnętrznych powierzchniach walcowych są produkowane w trzech odmianach ze względu na kształt i usytuowanie noży dzieli się je na:

• Głowice z nożami promieniowymi

• Głowice z nożami słupkowymi stycznymi

• Głowice z nożami krążkowymi.

W zależności od sposobu pracy głowice gwinciarskie dzieli się na:

• głowice nie obracające się podczas pracy (stosowane głównie na tokarkach rewolwerowych)

• głowice obracające się podczas pracy (stosowane na automatach tokarskich i gwinciarkach).

Zastosowanie głowic gwinciarskich nie powoduje wad występujących podczas pracy nożykami. Nacinanie gwintów głowicami umożliwia stosowanie znacznie większych prędkości skrawania dzięki temu, że nożyki po skończonej obróbce samoczynnie odsuwają się od przedmiotu obrabianego. Wycofanie głowicy może więc nastąpić bez zatrzymania wrzeciona i bez zmiany kierunku obrotów.

Dobre wyniki podczas nacinania gwintów głowicami uzyskuje się tylko wówczas, gdy jest zachowana współosiowość między przedmiotem a głowicą. Jest to trudne do osiągnięcia gdy przedmiot jest umocowany po raz drugi. W takich przypadkach najlepiej jest pozostawić naddatek i powtórnie przetoczyć przedmiot w nowym zamocowaniu przed rozpoczęciem gwintowania.

Walcowanie gwintów może odbywać się metodą:

• osiową (przesuw wzdłuż osi)

• radialną (po promieniu)

• styczną (poprzeczną)

Głowica do walcowania gwintów metodą styczną:

Liczba rolek: 2

Zakres walcowanych średnic: 1,6 - 64 mm

Długość profilu: ograniczona szerokością rolki

Czas walcowania zależny od obrotów i czasu styku rolek z detalem. Np. M10x1,5; długość gwintu 20 mm, obroty 1600 min
. Czas 0,56 s.

Zalety:

• wykonywanie gwintu za kołnierzem

• krótki wybieg gwintu

• wykonywanie krótkich gwintów

• krótki czas

• możliwe walcowanie przy mocowaniu w kłach

Wymagania obrabiarki: wszystkie tokarki ze sterowanym ruchem posuwowym

Mocowanie: suport poprzeczny, głowica rewolweru

Głowica do walcowania gwintów metodą osiową (wzdłużną) typ F, Fu, F - RN, K:

Liczba rolek: 3

Zakres walcowanych średnic: 1,4 - 220 mm

Długość profilu: nieograniczona

Czas walcowania zależny od obrotów i czasu styku rolek z detalem. Np. M10x1,5; długość gwintu 20 mm, obroty 1600 min
. Czas 0,5 s.

Zalety:

• nieograniczona długość walcowanego profilu

• praca przy obracającym się detalu lub obracającej się głowicy

Wymagania obrabiarki:

• Tokarki uniwersalne

• Tokarki CNC

• Automaty tokarskie CNC

• Automaty krzywkowe

• Tokarki rewolwerowe

• Tokarki wielowrzecionowe

• Tokarki specjalne

• Centra tokarsko-frezarskie

• Linie obrabiarkowe

Mocowanie: Wrzeciono obrabiarek, konik, suport wzdłużny tokarki rewolwerowej

Głowica do walcowania gwintów metodą poprzeczną (promieniową) typ C:

Liczba rolek: 2

Zakres walcowanych średnic: 5-36 mm

Długość profilu: ograniczona szerokością rolki

Czas walcowania zależny od obrotów i czasu styku rolek z detalem. Np. M10x1,5; długość gwintu 20 mm, obroty 1600 min
. Czas 0,23 s.

Zalety:

• wykonywanie gwintu przed kołnierzem

• krótki wybieg gwintu

• wykonywanie krótkich gwintów

• krótki czas

• automatyczne wyzwalanie rolek

Wymagania obrabiarki:

• Tokarki uniwersalne

• Tokarki CNC

• Automaty tokarskie CNC

• Automaty krzywkowe

• Tokarki rewolwerowe

• Tokarki wielowrzecionowe

• Tokarki specjalne

• Centra tokarsko-frezarskie

• Linie obrabiarkowe

Mocowanie: Suport wzdłużny i poprzeczny, głowica rewolwerowa

Typ E + EW:

Liczba rolek: 3

Zakres walcowanych średnic: 3-45 mm

Długość profilu: ograniczona szerokością rolki

Czas walcowania zależny od obrotów i czasu styku rolek z detalem. Np. M10x1,5; długość gwintu 20 mm, obroty 1600 min
. Czas 0,19 s.

Zalety:

• krótki wybieg gwintu

• wykonywanie krótkich gwintów

• krótki czas

• mocowana na maszynach do obrabiania końcówek

• automatyczne wyzwalanie rolek

Wymagania obrabiarki:

• Tokarki uniwersalne

• Tokarki CNC

• Automaty tokarskie CNC

• Automaty krzywkowe

• Tokarki rewolwerowe

• Tokarki wielowrzecionowe

• Tokarki specjalne

• Centra tokarsko-frezarskie

• Linie obrabiarkowe

Mocowanie: Wrzeciono, suport wzdłużny, głowica rewolwerowa, konik

Obróbka plastyczna gwintów

Szczególne zalety obróbki plastycznej sprawiły, że jest ona powszechnie stosowana do obróbki gwintów w produkcji seryjnej i wielkoseryjnej, zamiast tradycyjnej metody obróbki skrawaniem. Gwinty wykonane tą metodą wykazują wiele zalet. Przede wszystkim uzyskuje się korzystny układ włókien wzdłuż zarysu gwintu, dzięki czemu zwiększa się jego wytrzymałość w porównaniu z gwintem nacinanym, gdzie włókna są przecinane. Jednocześnie na skutek zgniotu zwiększa się twardość materiału oraz gładkość powierzchni nośnych, co znacznie zwiększa odporność gwintu na ścieranie.

Różnica w obu metodach polega na tym, że gwintownik skrawający usuwa nadmiar metalu z otworu nacinając poszczególne zwoje gwintu, natomiast gwintownik walcujący, nazywany gniotownikiem, formuje zwoje gwintu poprzez odkształcenie plastyczne metalu
i przemieszczanie uplastycznionych warstw.

Gwinty walcowane posiadają wiele zalet w porównaniu z gwintami skrawanymi. Główną zaletą jest to, że podczas walcowania gwintu, a więc plastycznego odkształcania metalu, nie powstają żadne wióry i odłamki. Podczas skrawania gwintu powstają wióry, które mogą uszkadzać zarówno powierzchnię gwintu jak i narzędzie podczas pracy. Ponadto powstające w procesie skrawania wióry muszą być dokładnie usunięte z powierzchni całej pokrywy przed zmontowaniem filtra, gdyż mogłyby później podczas eksploatacji wraz z olejem przedostać się na przykład do silnika i uszkadzać powierzchnie panewek, cylindrów lub łożysk.

Gwintownik skrawający

Gwintownik walcujący

Brak wiórów czyni proces walcowania gwintów mniej wrażliwym na zakleszczenia i pękania gwintowników, które projektowane są bez podcięć tworzących płaszczyznę natarcia ostrza skrawającego, czyniąc gniotownik (tak nazywa się gwintownik do walcowania) bardziej wytrzymałym narzędziem od gwintowników skrawających. Ponadto gniotowniki nie posiadając ostrza nie mogą się stępić. Z tych powodów żywotność gniotowników jest od 3 do 20 razy większa, a proces walcowania gwintu przebiega 1,5 do 2 razy szybciej od gwintowania poprzez skrawanie.

Odmienność technologii walcowania gwintu powoduje, że w przeciwieństwie do gwintów skrawanych otwór przygotowany do walcowania gwintu nie ma średnicy odpowiadającej wewnętrznej średnicy gotowego gwintu. Otwór przygotowany do walcowania gwintu musi posiadać specyficzną dla tej technologii średnicę, ustaloną dla każdej wielkości gwintu oraz pożądanej wysokości zarysu gwintu po walcowaniu.

Cechą charakterystyczną gwintów walcowanych jest występowanie wklęsłej powierzchni wierzchołków zwojów gwintu, powstałej w wyniku odkształceń plastycznych warstwy metalu w otworze. Zdarza się, że wklęsłość ta interpretowana jest jako uszkodzenie gwintu przez osoby postronne przyzwyczajone do płaskiej powierzchni wierzchołków otrzymywanej podczas skrawania gwintów.  

Wnioski

1. Głowice do gwintów są bardzo dokładne i wydajne nadają się do produkcji wielkoseryjnej.

2. Zastosowania głowic do gwintów ma uzasadnienie jedynie w produkcji wielkoseryjnej gdyż są one bardzo drogie.

3. Zaletą głowic jest możliwość mocowania ich w różnego rodzaju tokarkach.

4. Walcowanie gwintów sprawia, że materiał jest wyciskany na zewnątrz, co daje lepszy układ włókien i zwiększa twardość i wytrzymałość materiału.

5. Gniotowniki plastycznie ukształtowują gwint i nie pozostawiają wiórów.

6. W produkcji wielkoseryjnej źle dobrany gwintownik może spowodować zniszczenie partii materiału oraz duże straty finansowe, dlatego też powinny one być każdorazowo sprawdzane.

7. Głowice do walcowania gwintów metodą osiową (wzdłużną) typ F, Fu, F - RN, K osiągają najlepsze parametry pracy. Najkrótszy czas wykonania oraz obszerny zakres walcowanych średnic. Ponadto ich uniwersalność pozwala montować je w różnego typu tokarkach.

---